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Article de méthode

L'effet synergique de la lumière visible et sur Gentamycin

12.6K vues

DOI :

10.3791/4370

2 juillet 2013

Dans cet article

Résumé

Nous montrons qu'un dispositif biomédical développé impliquant un traitement par laser visible continu ou pulsé qui est combiné avec un traitement antibiotique (gentamicine), se traduit par un effet synergique statistiquement significative conduisant à une réduction de la viabilité de P. aeruginosa PAO1, de 8 journal âge, comparativement à un traitement antibiotique seul.

Résumé

Récemment, il ya eu plusieurs publications sur l'effet bactéricide de la lumière visible, la plupart d'entre eux affirmant que partie bleue du spectre (400 nm-500 nm) est responsable du meurtre de divers agents pathogènes 1-5. L'effet phototoxique de la lumière bleue a été suggéré d'être le résultat d'espèces induites par la lumière réactives de l'oxygène (ROS) formation par photosensibilisants bactériennes endogènes qui absorbent la lumière principalement dans la région bleu 4,6,7. Il existe également des rapports d'effet biocide de rouge et le proche infra-rouge 8 ainsi que la lumière verte 9.

Dans la présente étude, nous avons développé une méthode qui nous a permis de caractériser l'effet d'une forte vert de puissance (longueur d'onde de 532 nm) d'une lumière continue (CW) et pulsé Q-switched (QS) sur Pseudomonas aeruginosa. En utilisant cette méthode, nous avons également étudié l'effet de la lumière verte combiné avec un traitement antibiotique (gentamicine) sur la viabilité des bactéries. P. aeruginosa est acommon noscomial pathogène opportuniste causant diverses maladies. La souche est assez résistant à divers antibiotiques et contient beaucoup prédisaient AcrB / Mex polychimiothérapie de type RND systèmes d'efflux 10.

La méthode utilisée phase de bactéries Gram-négatives fixes libres (souche de P. aeruginosa PAO1), cultivés dans du bouillon de Luria (LB) exposés à Q-switched et / ou CW lasers avec et sans l'ajout de la gentamicine antibiotique. La viabilité cellulaire a été déterminée à différents points dans le temps. Les résultats obtenus ont montré que le traitement au laser seul ne réduit pas la viabilité cellulaire par rapport au témoin non traité et que le traitement de gentamicine seul seulement abouti à une réduction de 0,5 log dans le compte viable pour P. aeruginosa. Le laser combiné et le traitement de gentamicine, cependant, ont abouti à un effet de synergie et la viabilité de P. aeruginosa a été réduit de 8 journal de.

La méthode proposée peut en outre être mise enœuvre par le développement de cathéter comme dispositif capable d'injecter une solution antibiotique dans l'organe infecté tout en éclairant simultanément la zone de lumière.

Protocole

1. Culture bactérienne

  1. P. Gram négatif aeruginosa souche PAO1 ont été cultivées dans du bouillon de Luria (LB) à 37 ° C pendant 18 heures.
  2. La culture de cellules est ensuite centrifugé à 7500 rpm (tours par minute) pendant 5 min et le surnageant a été retiré.
  3. Les bactéries ont été remises en suspension dans 10% LB et re-pousser pendant 2 heures pour permettre à la culture pénètre de nouveau dans la phase stationnaire.
  4. La suspension de bactéries est alors divisé en deux groupes: dans le premier groupe (2 tubes) ont été ajoutés aucun antibiotique, dans le deuxième groupe, nous avons ajouté l'antibiotique ge....

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Résultats

La configuration basée sur le laser est présentée schématiquement à la figure 1. La première condition expérimentale a utilisé un laser CW Nd: YAG de longueur d'onde de 532 nm (le second harmonique de Nd: YAG) et de la puissance optique moyenne de 200 mW. Cette poutre a été divisée en deux chemins optiques à l'aide de 50% / 50% diviseur de faisceau optique de telle sorte que chaque faisceau divisé eu puissance de 100 mW. Le diamètre du faisceau est d'environ 10 mm, et donc la densité de puis.......

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Discussion

La photothérapie a été un domaine de recherche multidisciplinaire de pointe au cours des dernières années émergents comme une approche prometteuse pour le traitement de nombreuses maladies. Dans ce contexte, l'utilisation de la lumière dans le domaine visible a été largement étudiée. Par exemple, il a été constaté que les plaies infectées peuvent être guéries plus efficacement en les exposant à la lumière visible intense à des fins de stérilisation. Le mécanisme d'action de cette approche a été prouvé que par l&.......

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Déclarations de divulgation

Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Bouillon LauriaDifco241420
GentamicineSigmaG1914
Agar BactoDifco231710

Références

  1. Feuerstein, O., Persman, N., Weiss, E. I. Phototoxic Effect of Visible Light on Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium nucleatum: An In Vitro Study. Photochemistry and Photobiology. 80, 412-415 (2004).
  2. Enwemeka, C. S., Williams, D., Enwemeka, S. K., Hollosi, S., Yens, D.

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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

Th rapie par lumi re visibleantibiotique gentamicinePseudomonas aeruginosaillumination laserviabilit bact riennelaser commutation de modeonde continueunit s formant coloniesr sistance aux antibiotiques